Автоматический корректор частоты для дизель-генераторных электростанций Советский патент 1985 года по МПК H02P9/04 

соединен с обмоткой управления первого реле , 1176437 обмоткой . гой - с управления второг® .реле.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОРРЕКТОР ЧАСТОТЫ ДЛЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНиЯЙ, содержащий датчик отклонения частоты от заданного значения, релейный усилитель с двумя . раздельными входами и выходами, электрический серводвигатель постоянного тока, механически связанньй с регулятором подачи топлива дизеля, петьфе управляемых ключа, образующих своими замыкающими контактами реверсивный мост, одна из диагоналей которого подключена к якорн ой цепи серводвигателя, а к другой диагонали подключены тины источника питания, первьй выход релейного усилителя связан с цепями управления ключей в двух противоположных плечах моста, а второй - с цепями управления ключей двух других плеч моста, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания напряжения и частоты электроэнергии электростанции в переходных процессах, в него дополнительно введены датчик активного тока нагрузки, второй релейный усилитель с двумя раздельными входами и выходами, два реле, каждое из которых имеет по две пары замыкающих и размыкающих контактов, цепь из последовательно соединенных резистора и конденсатора,при § этом контакты каждого реле образзтот соответственно второй и третий ревер(Л сивные мосты, противоположные пары плеч которых образованы размыкающими и замыкающими контактами реле, крайние вьгаоды одной из диагоналей второго реверсивного моста соединены с вькодом датчика отклонения частоты, крайние вьтоды одной диагонали тьего реверсивного моста подключены Од 4 О9 к выходу датчика активного тока нагрузки, одни из выводов, других диагоналей второго и третьего реверсив а ного мостов объединены, свободный вывод диагонали второго реверсивного моста подключен к первому входу первого релейного усилителя, а свободньй вывод диагонали третьего реверсивного моста соединен с вторым входом первого релейного усилителя, цепь из резистора и конденсатора подключена параллельно выходу датчика активного тока нагрузки, вход второго репейного усилителя соединен с резистором той же цепи, один из выходой второго релейного усилителя ,

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных энергосистемах, в которых привод генератора осуществляется от дизельной установки с регулированием ее скорости вращения при помощи электромеханического регулятора частоты, преимущественно для судовых энергосистем и передвижных энергостанций.

Целью изобретения является повышение точности поддержания напряжения и частоты.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема автоматического корректора частоты для дизель-генератора установок; на фиг. 2 - характеристика автоматического корректора частоты.

Автоматический корректор частоты для передвижных установок состоит из датчика 1 отклонения ча:стоты от заданного значения и датчика 2 ак тивноЙ нагрузки, первого 3 и второго 4 релейных усилителей. Первьй вход релейного усилителя 3 через второй реверсивньм мост 5, образованньш контактными группами 6-9 реле 10 соединен с выходом датчика 1 отклонения частоты. Второй вход релейного усилителя 3 через третий реверсивный мост, выполненньй из контактов 11-14 реле 15, соединен с выходом датчика 2 активной нагрузки. Параллельно выходу датчика 2 активной нагрузки установлена также цепочка из последовательно соединенных конденсатора 16 и резистора 17, сигнал с которого подается на вход второго релейного усилителя 4, к выходу которого под- . ключены обмотки реле 10 и 15. Выходы первого релейного усилителя 3 соеди-t няются с управляемыми ключами 18-21, которые образуют первый реверсивный мост 22, в одну из диагоналей которого включен электрический серводвигатель 23 постоянного тока, а к другой диагонали подсоединен источник 24 питания.

На фиг. 2 показаны два положения регулярной характеристики дизеля (кривые 1 и 2) и характеристики автоматического корректора частоты в виде полосы шириной Е

Автоматический корректор частот-ы работает следующим образом.

В установившемся состоянии, например на холостом ходу, частота напряtO .жения генератора соответствует точке А на фиг. 2. Напряжения на выходе датчиков 1 и 2, сравниваемые через замкнутые размыкающие контакты 7-8 и 12-13, равны нулю. Напряжение между

15 входами усилителя 3 также равно нулю Конденсатор 16 разряжен, реле 10 и 15 выключены, ключи 18-21 разомкнуты серводвигатель 23 неподвижен.

При набросе нагрузки резко увеличивается напряжение Ш на выходе

датчика 2 и падение напряжения на резисторе 17 от тока заряда конденсатора 16, а между выходами датчика 1 напряжение некоторое время (OJ125 0,2 с) меньше напряжения (Ua). От импульса напряжения на резисторе 17 включается, например, реле 15, переключая свои контакты в мосте 11-14. Благодаря этому на выходной, диагонали моста 11-14 знак напряжения меняется на обратньй. На входы управления усилителя 3 поступает арифметическая сумма напряжений U и (-U2.), и на одном из выходов усилителя 3 появляет,, ся сигнал Ц; , открывающий ключи 1821 (19-20). Это же напряжение U подается на серводвигатель.

При этом

и - sign и. (-Uj) + 1,

так как /Uj/ . Топливоподача начинает увеличиваться, т.е. регуля-. торная характеристика из положения 1 смещается в положение 2 (фиг. 2). Через некоторое время, например 0,10,2 с /U2 / становится больше .

3

в это же время реле 15 отключается. Длительность включения реле 15 пропорциональна величине скачка нагрузки. Изменяя ширину зоны нечувствительности релейного усилителя 4 или параметры RC-цепочки 16 и 17, можно подобрать такой режим, чтобы реле 15 отключалось примерно в момент, когда начнет превьпиать /U,/.

Тогда после отключения реле 15 и замьжания контактов 12-13 напряжение

U -sign (U + U),

так как U г О и 7 .

Серводвигатель продолжает смещать регуляторную характеристику в положение 2..Точка Б на характеристике 2 соответствует новому установившемуся режиму, где

(и + иг) -|- и 0 О

Ключи 18-21 размьпсаются, серводвигатель останавливается.

Так как привод с серводвигателем 23 интегрирующий, то после остановки серводвигателя положение рычага первичного регулятора топливоподачи запоминается.

При сбросе всей нагрузки U, на резисторе 17 от разряда конденсатора

16через выход датчика 2 на резистор

17образуется исчезающий импульс напряжения обратной полярности, от которого открывается релейный усилитель 4 по другому выходу, включается реле 10 и замыкаются контакты 6 и 9, а контакты 7 и 8 размыкаются.

764374

При этом Ut -sign (-U ) -1

так как 1,0.

Серводвигатель включается и смещает регуляторную характеристику из положения 2 в положение 1. Реле отключается, когда и, О,тогда

Uj; sign:Ui -1,

О т.е. и при сбросе нагрузки направление вращения серводвигателя направлено в сторону восстановления частоi ты До уровня статической характеристики с номинальным наклоном.

s I

В точке А (фиг. 2) „„ ,

11 О, и серводвигатель останавливается.

Таким образом при набросе и сбросе активной нагрузки (всей или части) отключается режим, когда серводвигатель 23 может вращаться в .сторону, противоположную требуемой. При плавном изменении активной

cJU

нагрузки мало и реле 10 и 15 I - - не включается.

Предлагаемый автоматический корQ ректор частоты позволяет при любой инерционности канала регулирования по отклонению частоты без задержки парировать возмущение и уменьшать забросы частоты. Эффект от реверсировайия сигнала U или Uj тем Bbmie, чем выше темп перестройки устав{си первичного регулятора серводвигателем, т.е. чем меньше передаточное отношение редуктора интегрирукмцего сервопривода.

/Х)Г И

Фиг.2